- •Основы биогеографии
- •Содержание
- •Введение
- •Лекция 1. Предмет и история развития биогеографии
- •Лекция 2. Ареалогия
- •Типы ареалов
- •Границы ареала
- •Классификация реликтов
- •Лекция 3. Учение н.И. Вавилова о центрах происхождения культурных растений
- •Дифференцированный метод н. И. Вавилова
- •Значение закона
- •Краткие характеристики центров
- •Вторичные центры происхождения растений
- •Лекция 4 Флористические регионы суши
- •Гипотезы современного распределения организмов на планете
- •4. Другие царства суши
- •Лекция 5 Фаунистические регионы суши
- •Лекция 6 Биотические регионы суши
- •2. Хорология биомов
- •Лекция 7 Типы биомов суши: тундра План
- •Адаптации растений (особенности флоры)
- •Биологические ресурсы
- •Лекция 8 Типы биомов суши: хвойные и широколиственные леса
- •Гипотезы происхождения (генезис)
- •Экологические особенности зонобиома
- •Бореальные леса Северной Америки и Евразии
- •Региональные особенности бореальных лесов
- •Биоресурсы
- •Региональные особенности
- •3. Зонобиом широколиственных лесов
- •Особенности структуры широколиственных лесов
- •Региональные особенности
- •Особенности фауны широколиственных лесов
- •Лекция 9 Типы биомов суши: степи и пустыни План
- •1. Биом степей
- •Гипотезы происхождения степей
- •2. Биом пустынь
- •Адаптации животных пустыни
- •Адаптации растений пустыни
- •Лекция 10 Типы биомов суши: саванны и субтропические леса
- •1. Биом саванн
- •Б) Региональные особенности саванн
- •В) Биомасса, оробиомы
- •Региональные особенности
- •Лекция 11 Типы биомов суши: влажные тропические и экваториальные леса
- •3. Региональные особенности влажных лесов
- •Биомасса и оробиомы
- •Лекция 12 Биогеография океанов и морей
- •2. Ареалы морских животных и растений. Реликты фауны.
- •Адаптации глубоководных видов
- •Лекция 13 Биомы островов
- •Особенности биоты материковых островов
- •Стадии адаптации видов
- •Литература:
Адаптации глубоководных видов
Ультраабиссальные животные отличаются резко выраженным эндемизмом и древностью. Пищей им служат бактерии, а также «дождь трупов» и оседающий органический детрит. По этой причине все глубоководные животные – детритоеды и хищники. Они слепы или имеют очень развитые глаза, часто телескопические. У многих рыб и головоногих моллюсков есть органы свечения – фотофоры. У некоторых видов светится или вся поверхность тела или ее участки. Окраска животных темная, при отсутствии пигментации тело белесоватое. Скудные запасы пищи – причина малых размеров животных, а низкая температура и обилие углекислого газа – обызвествления скелетов и желеобразности тканей. Уплощенное тело не позволяет животному погружаться в ил, а длинные конечности – ходули, иглы и стебли удерживают его над дном. Среди глубоководных рыб имеются виды со специальными приспособлениями для ловли добычи (например, рыбы-удильщики с отростками-приманками, снабженными фотофорами). У некоторых рыб (мешкороты и большероты) огромные пасти, часто с острыми, загнутыми вовнутрь длинными зубами (хаумюд и тактостом). Живоглоты, у которых стенки тела и желудок сильно растягиваются, способны заглатывать добычу, по размерам в 2–3 раза большую самих хищников. Интересно, что глубоководные удильщики, живущие на глубинах, где отсутствуют свет и какие-либо сезонные изменения, размножаются весной и летом. Абиссальные глубины еще мало изучены. Постоянство глубоководной океанической среды на протяжении длительного геологического времени позволило выжить довольно большому количеству древнейших организмов, среди которых рыба латимерия, десятиногие раки, стебельчатые морские лилии.
4. Концепции биологической структуры океана. Жизнь в океане распространена довольно неравномерно. Впервые концепция биологической структуры океана была сформулирована В. И. Вернадским в 1926 г. Согласно этой концепции, жизнь в океане сконцентрирована в «пленках» – географических пограничных слоях различного масштаба. Причем ее максимальная концентрация («сгущение») приходится на районы сближения многих пограничных слоев. По мнению ученого, лишь около 2% общей массы океана занято «сгущениями» жизни, а вся остальная содержит рассеянную жизнь. Он выделил четыре постоянных «скопления» жизни: две «пленки» – планктона и донную и два «сгущения» – прибрежное и саргассовое. Прибрежному «сгущению» жизни В. И. Вернадский придавал наибольшее значение, рассматривая его в качестве «области мощной химической активности». Позднее, когда интересы гидробиологии стали фокусироваться на первичной продуктивности и рыбопродуктивности верхнего слоя океана, концепция В. И. Вернадского относительно глобального распределения жизни и ее биохимической активности в океане отошла на второй план.
В 40–50-е гг. Л. А. Зенкевичем была разработана другая концепция биологической структуры океана. В соответствии с ней все явления в биотической и абиотической средах распространяются в зависимости от положения относительно трех плоскостей симметрии: одной экваториальной и двух меридиональных, проходящих через «середины» океанов и материков. Экваториальная плоскость представляет собой плоскость широтной симметрии, по обе стороны от которой сменяют друг друга четыре зоны специфического температурного режима и связанных с ним биологических особенностей. Экваториальная зона, сравнительно богатая жизнью, сменяется двумя (по одной в северном и южном направлении) субтропическо-тропическими зонами биологического минимума, далее следуют две зоны умеренных широт биологического максимума и две полярные зоны биологического минимума. Меридиональная симметрия выражается в возрастании биомассы планктона (в десятки раз) и бентоса, изменении видового состава организмов и их вертикального распространения от середины океанов к шельфу и неритической зоне. Нарушения меридиональной симметрии (асимметрия) закономерны и связаны с наличием океанических течений и других явлений в водной среде. Концепция Л. А. Зенкевича подтвердила значение береговой границы раздела и прибрежного сгущения жизни.
Концепции биологической структуры океана, предложенные В. И. Вернадским и Л. А. Зенкевичем, не исключают, а дополняют друг друга. Первая из них, подчеркивающая биохимическую активность организмов, оказалась весьма важной в связи с загрязнением водной среды. Вторая больше ориентирована на изучение распределения жизни в океанах, его видового разнообразия и биологической продуктивности. Жизнь в Мировом океане сконцентрирована около берегов, где наиболее благоприятны условия питания живых организмов. По сравнению с прибрежными водами и лиманами большая часть открытого океана представляет собой «пустыню». Однако и в прибрежных районах жизнь распространена довольно неравномерно. Максимальная ее концентрация приурочена к коралловым рифам и эстуариям.
Зоны апвеллинга. Большую роль в распределении жизни в океане играет процесс, названный апвеллингом. Он происходит там, где ветры постоянно отгоняют поверхностную воду от крутого берегового склона. В результате на поверхность поднимается холодная глубинная вода, богатая биогенными элементами. Как правило, апвеллинги расположены у западных берегов континентов, которые нередко заняты пустынями. Образование пустынь связано с тем, что ветры, формирующие апвеллинги, дуют большей частью с суши, унося влагу. Во многих случаях только частые морские туманы поддерживают развитие своеобразной растительности (вельвичия удивительная в пустыне Намиб).
В противоположность пустынным берегам зоны апвеллинга характеризуются колоссальными популяциями рыб и птиц и являются наиболее продуктивными океаническими областями. В коротких пищевых цепях, что также свойственно зонам апвеллинга, доминируют диатомовые водоросли и сельдевые рыбы. Большие популяции морских птиц на берегах и островах откладывают бесчисленные тонны гуано, богатого нитратом и фосфатом. Осадки на морском дне также содержат много фосфата и органических веществ. Изменение направления ветра, когда в бескислородной водной среде происходит «цветение» ядовитых водорослей динофлагеллат, вызывает массовую гибель рыбы. Наиболее часто подобные катастрофы происходят в зоне перуанского апвеллинга.
Вопросы для повторения:
1. Принципы биогеографического районирования Мирового океана.
2. Области Мирового океана
3. Ареалы морских животных и растений, реликты фауны.
4. Биологическая структура океана.
5. Адаптации глубоководных животных
6. Концепции биологической структуры океана.